DE102016220575A1 - Method for adapting a path change of a hydrostatic clutch actuator caused by a volume expansion, in particular in an automated manual transmission of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption einer, durch eine Volumenausdehnung verursachten Wegänderung in einem hydrostatischen Kupplungsaktors, insbesondere in einem automatisierten Schaltgetriebe eines Fahrzeuges, bei welchem sich auf einen Weg des, in einem Kupplungssystem (1) angeordneten hydrostatischen Kupplungsaktors (4, 5, 6, 7), welcher eine Kupplung (12) des Kupplungssystems (1) betätigt, einwirkende Änderungen von Betriebsgrößen durch eine Regelung ausgeglichen werden. Bei einem Verfahren, bei welchem in jedem Zustand des Kupplungsaktors eine zuverlässige Bestimmung der Temperatur des Kupplungsaktors möglich ist, wird als Betriebsgröße eine Volumenausdehnung einer fluiden Strecke des Kupplungssystems (1) verwendet, die aus einem Temperaturmodell (17) ermittelt wird, wobei aus der ermittelten Volumenausdehnung eine Wegänderung des Kupplungsaktors bestimmt wird und diese Wegänderung in der Regelung berücksichtigt wird.The invention relates to a method for adapting a path change caused by volume expansion in a hydrostatic clutch actuator, in particular in an automated manual transmission of a vehicle, in which a path of the hydrostatic clutch actuator (4, 5, 6) arranged in a clutch system (1) , 7), which actuates a clutch (12) of the clutch system (1), acting changes of operating variables are compensated by a regulation. In a method in which a reliable determination of the temperature of the clutch actuator is possible in each state of the clutch actuator, a volume expansion of a fluid path of the clutch system (1) is used as the operating variable, which is determined from a temperature model (17), from the determined Volume expansion a change in the path of the clutch actuator is determined and this path change is taken into account in the scheme.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption einer, durch eine Volumenausdehnung hervorgerufene Wegänderung eines hydrostatischen Kupplungsaktors, insbesondere in einem automatisierten Schaltgetriebe eines Fahrzeuges, bei welchem sich auf einen Weg des, in einem Kupplungssystem angeordneten hydrostatischen Kupplungsaktors, welcher eine Kupplung des Kupplungssystems betätigt, einwirkende Änderungen von Betriebsgrößen durch eine Regelung ausgeglichen werden. The invention relates to a method for adapting a displacement of a hydrostatic clutch actuator caused by volume expansion, in particular in an automated manual transmission of a vehicle, in which changes are effected on a path of the hydrostatic clutch actuator arranged in a clutch system which actuates a clutch of the clutch system be compensated by operating variables by a regulation.
In modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, werden zunehmend automatisierte Kupplungen eingesetzt, die einen hydrostatischen Kupplungsaktor verwenden. Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Adaption einer Volumenausdehnung in einem hydrostatisch betätigten Kupplungssystem anzugeben, bei welchem eine Kompensation der Volumenausdehnung nicht auf die Schnüffelposition des Geberzylinders beschränkt ist. The invention is therefore based on the object of specifying a method for adapting a volume expansion in a hydrostatically actuated clutch system, in which a compensation of the volume expansion is not limited to the snoop position of the master cylinder.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass als Betriebsgröße eine Volumenausdehnung einer fluiden Strecke des Kupplungssystems verwendet wird, die aus einem Temperaturmodell ermittelt wird, wobei aus der ermittelten Volumenausdehnung die Wegänderung des Kupplungsaktors bestimmt wird und diese Wegänderung in der Regelung berücksichtigt wird. Vorteil dieses Adaptionsverfahrens ist die Unabhängigkeit von der Position des in dem Kupplungsaktor enthaltenen Geberzylinders und somit vom Kupplungszustand. Dadurch wird eine Adaption der Volumenausdehnung des fluiden Mediums auch unabhängig von der Schnüffelposition des Geberzylinders möglich. Durch die Verwendung des Temperaturmodells können zusätzliche Systemgrößen ohne Hinzunahme zusätzlicher Sensorik bestimmt werden. Dies stellt aber keine Beschränkung dar. Durch den Einsatz weiterer Sensoren kann die Güte der Schätzung erhöht werden.According to the invention, the object is achieved in that a volume expansion of a fluid path of the coupling system is used as the operating variable, which is determined from a temperature model, wherein from the determined volume expansion, the path change of the clutch actuator is determined and this path change is taken into account in the scheme. The advantage of this adaptation method is the independence of the position of the master cylinder contained in the clutch actuator and thus of the clutch state. As a result, an adaptation of the volume expansion of the fluid medium is also possible independently of the sniffer position of the master cylinder. By using the temperature model, additional system sizes can be determined without adding additional sensors. However, this is not a restriction. By using additional sensors, the quality of the estimate can be increased.
Vorteilhafterweise werden durch das Temperaturmodell ein Temperaturverhalten und Wärmeleistungseinträge von Komponenten des Kupplungssystems nachgebildet, aus welchen ein Schätzwert der Volumenausdehnung in der fluiden Strecke des Kupplungssystems ermittelt wird, aus welcher die Wegänderung bestimmt wird, die als Istwert der Regelung zugeführt wird. Durch die Bestimmung der Volumenausdehnung in einem beliebigen Betriebszustand der Kupplung, bei welcher der Kupplungsaktor von der Schnüffelbohrung entfernt ist, kann somit die Kompensation der Volumenausdehnung auch in einem solchen Zustand der Kupplung durchgeführt werden. Dadurch wird eine wesentlich genauere Gestaltung der Regelung und somit Positionierung des Kupplungsaktors möglich.Advantageously, a temperature behavior and heat input of components of the clutch system are modeled by the temperature model, from which an estimated value of the volume expansion in the fluid path of the clutch system is determined, from which the path change is determined, which is fed as an actual value of the control. Thus, by determining the volume expansion in any operating condition of the clutch in which the clutch actuator is away from the sniffer bore, the compensation of the volumetric expansion can also be performed in such a state of the clutch. As a result, a much more accurate design of the control and thus positioning of the clutch actuator is possible.
In einer Ausgestaltung wird bei der Bestimmung eines Schätzwertes der Volumenausdehnung durch das Temperaturmodell ein Temperaturverhalten und Wärmeleistungseinträge von mindestens einer, das Kupplungssystem umgebenden Komponente berücksichtigt. Durch die Betrachtung dieser externen Komponenten, wie Verbrennungsmotor oder Turbolader, die in der Nähe des Kupplungssystems positioniert sind und einen entsprechenden Wärmeeintrag in das Kupplungssystem einbringen, wird die Genauigkeit der Bestimmung der Volumenausdehnung infolge von Temperaturänderungen verbessert, was sich auf die Regelgenauigkeit auswirkt. In one embodiment, when determining an estimated value of the volume expansion by the temperature model, a temperature behavior and heat input of at least one component surrounding the coupling system is taken into account. By considering these external components, such as internal combustion engine or turbocharger, positioned near the clutch system and introducing a corresponding heat input into the clutch system, the accuracy of determining the volumetric expansion due to temperature changes is improved, which affects the control accuracy.
In einer Variante wird der Schätzwert der Volumenausdehnung durch mindestens eine, in dem Kupplungssystem gemessene Betriebsgröße korrigiert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Volumenausdehnung kontrolliert an eine tatsächlich im Kupplungssystem auftretende Temperatur angepasst wird und Fehleinschätzungen der Volumenausdehnung unterbunden werden.In one variant, the estimated value of the volume expansion is corrected by at least one operating variable measured in the clutch system. This ensures that the volume expansion is adjusted in a controlled manner to a temperature actually occurring in the coupling system and misjudgements of the volume expansion are prevented.
In einer Ausführungsform wird der Schätzwert der Volumenausdehnung der fluiden Strecke aus einer Temperaturdifferenz zwischen einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder des Kupplungssystems bestimmt, wobei die Temperaturen des Geberzylinders und des Nehmerzylinders mittels des Temperaturmodells ermittelt werden. Eine solche Bestimmung der Volumenausdehnung ist möglich, da die Fließeigenschaften des in der fluiden Strecke des Kupplungssystems vorhandenen hydraulischen Mediums bekannt sind, die der Berechnung des Ausdehnungsverhaltens des Mediums bei vorgegebenen Temperaturänderungen zugrunde gelegt werden.In one embodiment, the estimated value of the volume expansion of the fluid path is determined from a temperature difference between a master cylinder and a slave cylinder of the clutch system, wherein the temperatures of the master cylinder and the slave cylinder by means of Temperature model can be determined. Such a determination of the volume expansion is possible because the flow properties of existing in the fluid path of the coupling system hydraulic medium are known, which are based on the calculation of the expansion behavior of the medium at predetermined temperature changes.
In einer Weiterbildung werden die Einflüsse der Komponenten des Kupplungssystems und der das Kupplungssystem umgebenden Komponenten auf das Temperaturmodell gewichtet parametriert. Damit wird der Einfluss der verschiedenen interner und externer Komponenten auf das Kupplungssystem unterschiedlich bewertet, was sich ebenfalls auf die Genauigkeit der ermittelten Volumenausdehnung auswirkt. In a development, the influences of the components of the coupling system and the components surrounding the coupling system are parameterized to the temperature model weighted. Thus, the influence of the various internal and external components on the coupling system is evaluated differently, which also affects the accuracy of the determined volume expansion.
Vorteilhafterweise ist das Temperaturmodell als Luenberger-Beobachter oder Kalman-Filter ausgebildet. Bei einem solchen Beobachter werden aus bekannten Eingangsgrößen, z.B. Stellgrößen, und Ausgangsgrößen, z.B. Messgrößen, eines beobachteten Referenzsystems nicht-messbare Größen konstruiert. Der Luenberger-Beobachter, der das beobachtete Temperaturverhalten des Kupplungssystems als Modell nachbildet, beinhaltet einen Regler, der die messbaren Zustandsgrößen nachführt. Bei dem Luenberger-Beobachter ist der Regler zu dem tatsächlichen Regelstreckenmodell des Kupplungsaktors parallelgeschaltet. Advantageously, the temperature model is designed as a Luenberger observer or Kalman filter. In such an observer, known inputs, e.g. Manipulated variables, and output variables, e.g. Measured variables, a reference system observed non-measurable sizes constructed. The Luenberger observer, who simulates the observed temperature behavior of the coupling system as a model, includes a controller that tracks the measurable state variables. In the case of the Luenberger observer, the controller is connected in parallel with the actual controlled system model of the clutch actuator.
In einer Ausgestaltung wird das Temperaturmodell der Regelung des Kupplungsaktors als Vorsteuerung vorgeschaltet. Dadurch kann das Adaptionsverfahren in Unabhängigkeit von der tatsächlichen Position der Kupplung durchgeführt werden. In one embodiment, the temperature model of the control of the clutch actuator is connected upstream as a pilot control. As a result, the adaptation method can be carried out independently of the actual position of the coupling.
In einer Alternative wird das Temperaturmodell zur Plausibilisierung von, in der Regelung bestimmten Kompensationswerten verwendet. Somit werden die in anderen Modellen berechneten Kompensationswerte mit den Werten des Luenberger-Modells verglichen und erst weiter verwendet, wenn sie annähernd mit diesem übereinstimmen.In an alternative, the temperature model is used to check the plausibility of compensation values determined in the control. Thus, the compensation values calculated in other models are compared with the values of the Luenberger model and used only when they approximately agree with it.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Der Geberzylinder
In
Das Temperaturmodell
Das Temperaturmodell
Das Temperaturmodell
In
Ergänzend können auch Kennlinien von temperaturabhängigen Größen oder fahrsituationsabhängigen Informationen verwendet werden. In addition, characteristic curves of temperature-dependent variables or situation-dependent information can be used.
Über der Korrektur lassen sich in Situationen, wo der Kupplungsaktor nicht schnüffeln darf oder kann, Änderungen der Volumenausdehnung in der fluide Strecke zwischen Geberzylinder
Die beschriebene Lösung bezieht sich auf eine temperaturabhängige Volumenausdehnung. Es besteht aber auch die Möglichkeit das Verfahren zusätzlich zu der temperaturabhängigen Volumenausdehnung um eine Schätzung weiterer Effekte, wie beispielsweise einer elastizitätsbedingten Volumenausdehnung, zu ergänzen, was die Genauigkeit des Verfahrens weiter erhöhen würde.The solution described relates to a temperature-dependent volume expansion. However, it is also possible to supplement the method in addition to the temperature-dependent volume expansion by an estimate of further effects, such as a volume-related elastic expansion, which would further increase the accuracy of the method.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungssystem coupling system
- 22
- Geberseite donor side
- 33
- Steuergerät control unit
- 44
- Elektromotor electric motor
- 55
- Getriebe transmission
- 66
- Kolben piston
- 77
- Geberzylinder Master cylinder
- 88th
- Druckmittel lever
- 99
- Hydraulikleitung hydraulic line
- 1010
- Nehmerseite recipient side
- 1111
- Nehmerzylinder slave cylinder
- 1212
- Kupplung clutch
- 1313
- Ausgleichsbehälter surge tank
- 1414
- Verbindungsöffnung connecting opening
- 1515
- Ausrücksystem release system
- 1616
- Regeleinheit control unit
- 1717
- Temperaturmodell temperature model
- 1818
- Messeinheit measuring unit
- 1919
- Knotenpunkt junction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10225262 B4 [0002] DE 10225262 B4 [0002]
- DE 10228709 A1 [0003] DE 10228709 A1 [0003]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |